분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2010-01-12 11:50:08 , Hit : 5912
 인간 게놈에서 새로운 RNA 바이러스를 발견


  
KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2010-01-08

  
일본의 독립행정법인 과학기술진흥기구 (JST)는 목적기초연구사업의 일환으로 오사카대학 미생물병연구소 (비켄)의 토모나가 (朝長啓造) 부교수의 연구팀이 인간을 비롯한 포유동물의 게놈 내에 RNA 바이러스의 한 종류이며 뇌신경세포 등에 감염되기 쉬운 보르나병 바이러스 (Borna disease virus; BDV)의 유전자가 삽입되어 있다는 사실을 발견했다고 2010년 1월 7일자 보도를 통하여 발표했다. 이것은 레트로바이러스 이외에의 바이러스 화석 (virus fossil record)이 인간의 게놈 상에 존재한다는 사실을 최초로 밝힌 연구 성과이다.

생물체는 진화와 더불어 세포에 감염된 레트로바이러스의 유전자를 게놈에 삽입시킴으로 인해 비약적으로 게놈의 다양성을 확대시킬 수 있었다고 추측되었는데, 세포의 게놈 상에 삽입된 이들 바이러스 유전자는 과거에 바이러스가 감염된 흔적이라는 점에서 “바이러스 화석”이라고 불린다. 레트로바이러스의 경우 인간 게놈의 약 8% 가량을 차지하고 있으며, 태반형성 및 면역 기능의 향상과 같은 좋은 면은 물론 정신분열증, 류마티스관절염을 비롯한 암과 같은 다양한 질병과 관련되어 있다고 알려져 있다.

연구팀은 감염세포의 핵 내에서 지속 감염하는 특징을 갖는 RNA 바이러스인 BDV를 대상으로 바이러스의 N 단백질 (nucleoprotein)을 코딩하는 유전자를 데이터베이스 상에서 검색한 결과, 인간 유래의 2가지 예측 단백질을 동정하였다. 이들 단백질은 BDV의 N 단백질과 각각 41%의 상동성을 보였으며, 유전자의 양쪽 말단에서 관찰되는 시그널 서열이 보존되어 있다는 사실을 발견하였다. 이들 단백질을 코딩하는 유전자를 EBLN (Endogenous Borna-like N)이라고 명명하고, 데이터베이스 검색을 통하여 영장류를 포함한 설치류, 코끼리 등의 다양한 포유동물의 게놈에서도 EBLN가 존재한다는 사실을 발견하였다. 또한, 계통수 해석 (phylogenetic tree analysis)을 통해 이 바이러스의 감염이 약 4천만년 전까지 거슬러 올라간다고 추정하였다. 이것은 이제까지 알려진 RNA 바이러스의 감염 사례 중에서 가장 오래된 것이다. 연구팀은 BDV를 감염시킨 세포에서 유전자가 역전사되어 세포의 게놈에 삽입된다는 사실도 증명하였다.

이번 연구성과는 레트로바이러스 이외의 바이러스가 생물의 게놈에 내재한다는 사실을 밝혀냄으로써 RNA 바이러스와 진화의 관계를 풀어나갈 실마리를 제공하는 것은 물론 보르나병 바이러스의 감염 기작을 연구함으로써 바이러스에 감염에 대한 방어책의 발견은 물론 유전자 치료에의 응용, 즉, 신경세포로의 유전자 전달 시에 벡터로써의 응용 등 새로운 치료법 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.

위 연구 성과는 영국의 과학잡지인 “Nature”에 2010년 1월 7일자 (영국시간)로 게재되었다.









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